Question

空间存在一个匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图所示，一带电粒子-q以初速度v₀从图示位置垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷+Q的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为    (　　)

1. A.
   以点电荷+Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周
2. B.
   初阶段在纸面内向右偏的曲线
3. C.
   初阶段在纸面内向左偏的曲线
4. D.
   沿初速度v₀方向的直线

Answer 1

D
试题分析：该负电荷在复合场中受洛伦兹力以及电场力。由于电场力指向圆心，洛伦兹力根据左手定则指向圆心外侧，因此其向心力可以由库仑力与洛伦兹力的合力提供，该合力时刻指向圆心，因此有可能做匀速圆周运动，A正确。若库仑力小于洛伦兹力，则合外力向右，并不与速度同一直线，因此有可能向右偏，并且速度变小，B正确；同理若库仑力大于洛伦兹力（超过向心力）就会使得其向左偏，且速度变大，C正确。若要以速度方向做直线运动，则洛伦兹力等于电场力，但电场力随着距离越来越小，因此不能维持该条件，所以D错误。
考点：曲线运动条件、左手定则
点评：此类题型考察了洛伦兹力方向的判断，并结合曲线运动条件来判断粒子的轨迹问题。其中氢原子模型是选项A的特殊情况，在很多题目中都作为一种特殊情况被考察